Rahsia Terbaru Bumi: Perubahan Asas kepada Apa yang Kita Tahu Mengenai Cara Gunung Berapi Berfungsi

Gunung berapi Fagradalsfjall di Iceland meletus pada waktu malam.

Penemuan terbaru dari letusan Fagradalsfjall di Iceland mengubah perkara yang kita ketahui tentang cara gunung berapi berfungsi.

Mempelajari sesuatu yang secara asasnya mengubah cara kita memahami dunia kita tidak begitu kerap berlaku. Tetapi untuk Universiti California, saintis Santa Barbara Earth Matthew Jackson dan beribu-ribu ahli gunung berapi di seluruh dunia, pendedahan seperti itu baru sahaja berlaku.

Semasa mengambil sampel magma dari gunung berapi Fagradalsfjall di Iceland, Jackson dan rakan-rakannya menemui proses yang jauh lebih dinamik daripada yang diandaikan oleh sesiapa dalam dua abad yang saintis telah mengkaji gunung berapi.

“Apabila saya fikir kita sudah hampir memikirkan bagaimana gunung berapi ini berfungsi, kita mendapat kejutan besar,” katanya.

Fagradalsfjall ialah gunung berapi tuya yang terbentuk pada Zaman Glasier Terakhir di Semenanjung Reykjanes, sekitar 25 batu (40 km) dari Reykjavík, Iceland.

Penemuan ahli geologi diterbitkan pada 14 September dalam jurnal alam semula jadi.

10,000 Tahun dalam Sebulan

Terima kasih kepada sabatikal, pandemik, dan 780 tahun mencairkan batu bawah tanah, Jackson berada di tempat dan masa yang tepat untuk menyaksikan kelahiran Fagradalsfjall, retakan di tanah rendah barat daya Iceland yang membelah dan meletup dengan magma pada Mac 2021. Oleh masa itu, semua orang di Semenanjung Reykjanes bersedia untuk beberapa jenis letusan, katanya.

“Kerumunan gempa bumi adalah kuat,” katanya mengenai 50,000 atau lebih gegaran — beberapa magnitud 4 dan lebih tinggi — yang menggegarkan bumi selama berminggu-minggu dan membuatkan kebanyakan penduduk Iceland terpinga-pinga.

Walau bagaimanapun, kekurangan tidur itu berbaloi, dan rasa tidak puas hati tidak lama kemudian bertukar menjadi daya tarikan apabila lava menggelegak dan terpercik dari lubang di tanah wilayah Geldingadalur yang agak kosong. Kedua-dua saintis dan pelawat sama-sama berpusu-pusu ke kawasan itu untuk melihat bahagian terbaru bentuk kerak Bumi. Dari awal, mereka dapat mendekati cukup dekat untuk mencuba lahar secara berterusan, disebabkan aliran lava yang perlahan dan angin yang banyak yang menerbangkan gas berbahaya itu.

Letusan Gunung Berapi Iceland Fagradalsfjall

Letusan gunung berapi Gunung Fagradalsfjall di Iceland.

Diketuai oleh Sæmundur Halldórsson di Universiti Iceland, ahli geologi cuba untuk mengetahui “sejauh mana dalam mantel magma berasal, sejauh mana di bawah permukaan ia disimpan sebelum letusan, dan apa yang berlaku di dalam takungan sebelum dan semasa letusan itu.” Soalan seperti ini, walaupun asas, sebenarnya adalah antara cabaran terbesar bagi mereka yang mempelajari gunung berapi. Ini disebabkan oleh ketidakpastian letusan, bahaya dan keadaan yang melampau, dan keterpencilan dan tidak boleh diakses oleh banyak tapak aktif.

“Andaian adalah bahawa ruang magma mengisi perlahan-lahan dari masa ke masa, dan magma menjadi bercampur dengan baik,” jelas Jackson. “Dan kemudian ia mengalir sepanjang letusan.” Hasil daripada proses dua langkah yang jelas ini, tambah beliau, mereka yang mengkaji letusan gunung berapi tidak menjangkakan akan melihat perubahan ketara dalam komposisi kimia magma semasa ia mengalir keluar dari bumi.

“Inilah yang kita lihat di Gunung Kīlauea, di Hawaii,” katanya. “Anda akan mengalami letusan yang berterusan selama bertahun-tahun, dan akan ada perubahan kecil dari semasa ke semasa.

“Tetapi di Iceland, terdapat lebih daripada faktor 1,000 kadar perubahan yang lebih tinggi untuk petunjuk kimia utama,” Jackson menyambung. “Dalam sebulan, letusan Fagradalsfjall menunjukkan lebih banyak kebolehubahan komposisi daripada letusan Kīlauea yang ditunjukkan dalam beberapa dekad. Jumlah julat komposisi kimia yang telah diambil sampel pada letusan ini sepanjang tempoh bulan pertama merangkumi keseluruhan julat yang pernah meletus di barat daya Iceland dalam tempoh 10,000 tahun yang lalu.”

Letusan Gunung Berapi Fagradalsfjall pada Malam

Pemandangan malam letusan gunung berapi di Gunung Fagradalsfjall di Iceland.

Kebolehubahan ini adalah hasil daripada kumpulan magma berikutnya yang mengalir ke dalam ruang dari lebih dalam dalam mantel, menurut saintis.

“Bayangkan lampu lava dalam fikiran anda,” kata Jackson. “Anda mempunyai mentol lampu panas di bahagian bawah, ia memanaskan gumpalan dan gumpalan itu naik, menyejuk, dan kemudian tenggelam. Kita boleh memikirkan mantel Bumi — dari bahagian atas teras hingga ke bawah plat tektonik — beroperasi seperti lampu lava.” Beliau seterusnya menjelaskan bahawa apabila haba menyebabkan kawasan mantel naik dan bulu-bulu terbentuk dan bergerak dengan lancar ke atas ke arah permukaan, batu lebur daripada bulu-bulu ini terkumpul di dalam bilik dan mengkristal, gas keluar melalui kerak, dan tekanan membina sehingga magma mencari jalan untuk melarikan diri.

“Apabila saya fikir kita sudah hampir memikirkan cara gunung berapi ini berfungsi, kita mendapat kejutan besar.” — Matthew Jackson

Seperti yang diterangkan dalam kertas itu, apa yang meletus untuk beberapa minggu pertama ialah jenis magma “habis” yang dijangkakan yang telah terkumpul.g dalam takungan, yang terletak kira-kira 10 batu (16 km) di bawah permukaan. Walau bagaimanapun, menjelang April, bukti menunjukkan bahawa ruang itu sedang dicas semula oleh jenis yang lebih dalam, “diperkaya” cair dengan komposisi yang berbeza. Ini diperolehi dari kawasan yang berbeza dari bulu mantel upwelling di bawah Iceland. Magma baharu ini mempunyai komposisi kimia yang kurang diubah suai, dengan kandungan magnesium yang lebih tinggi dan bahagian gas karbon dioksida yang lebih tinggi. Ini menunjukkan bahawa lebih sedikit gas daripada magma yang lebih dalam ini telah terlepas. Menjelang Mei, magma yang menguasai aliran itu adalah jenis yang lebih dalam dan diperkaya. Perubahan pesat dan melampau dalam komposisi magma di kawasan panas yang dipenuhi bulu ini, kata mereka, “belum pernah diperhatikan dalam masa nyata.”

Walau bagaimanapun, Jackson berkata bahawa perubahan dalam komposisi ini mungkin tidak begitu jarang berlaku. Cuma peluang untuk mencuba letusan pada peringkat awal sebegitu bukanlah perkara biasa. Contohnya, sebelum letusan Fagradalsfjall 2021, letusan terbaharu di semenanjung Reykjanes Iceland berlaku lapan abad yang lalu. Dia mengesyaki bahawa aktiviti baharu ini menandakan permulaan kitaran gunung berapi baru yang mungkin berabad-abad lamanya di barat daya Iceland.

“Kami selalunya tidak mempunyai rekod tahap pertama kebanyakan letusan kerana ia tertimbus oleh aliran lava dari peringkat kemudian,” katanya. Projek ini, menurut penyelidik, membolehkan mereka melihat buat pertama kalinya fenomena yang dianggap mungkin tetapi tidak pernah disaksikan secara langsung.

Bagi para saintis, keputusan ini memberikan “kekangan utama” dalam cara model gunung berapi di seluruh dunia akan dibina. Walau bagaimanapun, masih belum jelas sejauh mana fenomena ini mewakili gunung berapi lain, atau apakah peranan yang dimainkannya dalam mencetuskan letusan. Bagi Jackson, ia adalah peringatan bahawa Bumi masih mempunyai rahsia untuk dihasilkan.

“Jadi apabila saya keluar untuk mencuba aliran lava lama, atau apabila saya membaca atau menulis kertas pada masa hadapan,” katanya, “ia akan sentiasa berada di fikiran saya: Ini mungkin bukan kisah lengkap letusan itu.”

Rujukan: “Peralihan pantas sumber magmatik dalam di gunung berapi Fagradalsfjall, Iceland” oleh Sæmundur A. Halldórsson, Edward W. Marshall, Alberto Caracciolo, Simon Matthews, Enikő Bali, Maja B. Rasmussen, Eemu Ranta, Jóhann Gunnarsson Robin, Guðmundur H Guðfinnsson, Olgeir Sigmarsson, John Maclennan, Matthew G. Jackson, Martin J. Whitehouse, Heejin Jeon, Quinten HA van der Meer, Geoffrey K. Mibei, Maarit H. Kalliokoski, Maria M. Repczynska, Rebekka Hlín Rúnarsdóttir, Gylfi Sigurðsson Melissa Anne Pfeffer, Samuel W. Scott, Ríkey Kjartansdóttir, Barbara I. Kleine, Clive Oppenheimer, Alessandro Aiuppa, Evgenia Ilyinskaya, Marcello Bitetto, Gaetano Giudice dan Andri Stefánsson, 14 September 2022, alam semula jadi.
DOI: 10.1038/s41586-022-04981-x

We wish to give thanks to the writer of this article for this amazing material

Rahsia Terbaru Bumi: Perubahan Asas kepada Apa yang Kita Tahu Mengenai Cara Gunung Berapi Berfungsi


Find here our social media accounts as well as other related pageshttps://paw6.info/related-pages/